Un sistema d'energia elèctrica es defineix com una xarxa de components elèctrics utilitzats per subministrar, transferir i consumir energia elèctrica. El subministrament es realitza a través d'alguna forma de generació (per exemple, una central elèctrica), la transferència es fa a través d'un sistema de transmissió (via una línia de transmissió) i distribució, i el consum pot ser a través d'aplicacions residencials com l'alimentació de les llums o l'aire acondicionat a casa, o a través d'aplicacions industrials com l'operació de grans motors.
Un exemple d'un sistema d'energia és la xarxa elèctrica que proporciona energia a les cases i a l'indústria en una àrea extensa. La xarxa elèctrica es pot dividir ampliament en els generadors que subministren l'energia, el sistema de transmissió que porta l'energia dels centres de generació als centres de càrrega, i el sistema de distribució que alimenta l'energia a les cases i indústries properes.
També es troben sistemes d'energia més petits a l'indústria, hospitals, edificis comercials i cases. La majoria d'aquests sistemes depenen de la corrent alternada trifàsica, que és l'estàndard per a la transmissió i distribució d'energia a gran escala en el món modern.
Els sistemes d'energia especialitzats que no sempre depenen de la corrent alternada trifàsica es troben en aeronaves, sistemes ferroviaris elèctrics, pailebots, submarins i automòbils.
Les centrals de generació produeixen energia elèctrica a un nivell de baixa tensió. Mantenim la tensió de generació a un nivell baix perquè té algunes avantatges específics. La generació a baixa tensió crea menys tensions en l'armadura de l'alternador. Així, amb la generació a baixa tensió, podem construir un alternador més petit amb aïllaments més fins i lleugers.
Des d'un punt de vista d'enginyeria i disseny, els alternadors més petits són més pràctics. No podem transmetre aquesta energia de baixa tensió als centres de càrrega.
La transmissió a baixa tensió provoca més pèrdues de cobre, una regulació de tensió deficient i uns costos d'instal·lació del sistema de transmissió més alts. Per evitar aquestes tres dificultats, hem de pujar la tensió a un nivell específic de alta tensió.
No podem augmentar la tensió del sistema més enllà d'un cert nivell perquè, més enllà d'un límit de tensió, el cost de l'aïllament augmenta enormement i també, per mantenir una separació adequada del terra, els costos de les estructures de suport de la línia augmenten bruscament.
La tensió de transmissió depèn de la quantitat d'energia a transmetre. La càrrega d'impedància de sobretensió és un altre paràmetre que determina el nivell de tensió del sistema per a transmetre una quantitat d'energia.
Per pujar la tensió del sistema, utilitzem transformadors de pujada i les seves proteccions i disposicions operatives associades a la central de generació. Això ho anomenem subestació de generació. Al final de la línia de transmissió, hem de baixar la tensió de transmissió a un nivell més baix per a la transmissió secundària i/o la distribució.
Aquí utilitzem transformadors de baixada i les seves proteccions i disposicions operatives associades. Això és una subestació de transmissió. Després de la transmissió primària, l'energia elèctrica passa per la transmissió secundària o la distribució primària. Després de la transmissió secundària o la distribució primària, tornem a baixar la tensió a un nivell de baixa tensió desitjat per distribuir-la als llocs dels consumidors.
Aquest era l'estructura bàsica d'un sistema d'energia elèctrica. Tot i això, no hem mencionat els detalls de cada peça d'equips utilitzats en un sistema d'energia elèctrica. A més de tres components principals, l'alternador, el transformador i la línia de transmissió, hi ha diversos equips associats.
Alguns d'aquests equips són interrumptors, parafulmins, aïlladors, transformadors de corrent, transformadors de tensió, transformadors de tensió capacitius, trampes d'ones, bancs de condensadors, sistemes de relés, disposicions de control, aterraments de la línia i dels equips de la subestació, etc.
Des d'un punt de vista econòmic, sempre construïm una central de generació on els recursos estan disponibles. Els consumidors consumeixen energia elèctrica, però poden viure en llocs on els recursos per produir electricitat no estan disponibles.
No només això, sovint hi ha moltes altres restriccions per les quals no podem construir una central de generació més a prop de les zones densament poblades o els centres de càrrega.
Així, en lloc d'això, utilitzem una font de generació externa i després transmetem aquesta energia generada als centres de càrrega a través d'una línia de transmissió llarga i un sistema de distribució.
Anomenem aquesta disposició completa, des de les centrals de generació fins als llocs dels consumidors, per a lliurar l'electricitat de manera eficient i fiable, com el sistema d'energia elèctrica.
Declaració: Respecteu l'original, els bons articles mereixen ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.
